Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-14T13:03:23Z No. of bitstreams: 1 164916.pdf: 4396508 bytes, checksum: 62b5ac65c615fd51e731e3faa6067e97 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T13:03:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164916.pdf: 4396508 bytes, checksum: 62b5ac65c615fd51e731e3faa6067e97 (MD5) Previous issue date: 1987-03 / Esta tese trata da construção do aterro do Projeto Rio - Setor Pinheiros na área da Baía de Guanabara chamada Manguinhos. Ela descreve alguns métodos de construção de aterros sobre depósitos moles como a hidromecanização para permitir o uso destes terrenos como áreas residenciais. Ela se concentra no problema de construção, instrumentação e análise da performance do Projeto Rio - Setor Pinheiros. Todos os programas de investigação geotécnica planejados e executados foram interpretados no sentido de definir parâmetros fundamentais do solo para serem usados no estudo do comportamento de aterros. Foi usada, como de costume, a teoria de adensamento de Terzaghi para estudar os recalques. / This thesis deals with the construction of the embankment of the Projeto Rio - Setor Pinheiros in the area of the Guanabara bay called Manguinhos. It describes some methods of construction of embankments on soft deposits as hidraulic fills to allow the use of this lands as residential areas. It concentrates on the problem of construction, instrumentation and analysis of the performance of the Projeto Rio - Setor Pinheiros. All the geotechnical investigation programs planned and carried out were interpreted in the sense of defining fundamental soil parameters to be used in the studying of enbankment behaviour. It was used, as usual, the Terzaghi’s Theory of Consolidation to study the settlements.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-15T16:28:33Z No. of bitstreams: 1 166584.pdf: 1689659 bytes, checksum: f27dc00e1b88abee084f3a7c68752ecd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-15T16:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 166584.pdf: 1689659 bytes, checksum: f27dc00e1b88abee084f3a7c68752ecd (MD5) Previous issue date: 1987-09 / Medições relativas ao comportamento sob carga repetida, de um material granular graúdo, foram realizadas em uma câmara triaxial de grandes dimensões, em corpos de prova de 100 mm de diâmetro. As tensões foram aplicadas através de um sistema de carregamento pneumático e a medição das deformações axiais foi feita usando dois LVDTs presos ao cabeçote. A deformação permanente axial foi também observada com um extensômetro mecânico ligado a um dispositivo fixado ao pistão de cargas, pelo exterior da câmara triaxial. Mediu-se a carga axial aplicada através de uma célula de carga aparafusada sob o pistão de carga. Os ensaios realizados visaram estudar principalmente a influência das tensões e do tamanho máximo dos grãos na deformação resiliente, e a influência das tensões e o número de aplicações da carga na deformação permanente. Propõe-se um novo modelo para representar o comportamento resiliente dos materiais granulares graúdos, com vistas ao melhoramento dos métodos de dimensionamento e projeto de reforços de pavimentos. / Measurements related with repeated-load behaviour, on a crushed-stone aggregate, were made in a large triaxial cell on specimens 100 mm in diameter. Stresses were applied using a pneumatic loading sistem and axial strains were measured using two LVDT's mounted on the top cap. Permanent axial deformation was also observed with a dial gage attached to a devise fixed to the loading rod, out-side the triaxial cell. Measurements of axial repeated-load applied were made by means of a load cell screwed to loading rod. Testing program aimed to study the effect of applied stresses and maximum particle size on resilient deformations, and the effect of applied stresses and number of load applications on permanent deformations. A new model representing the resilient behaviour of crushed-stone aggregates, is proposed in order to improve pavements design and strengthen project methods.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-15T18:11:50Z No. of bitstreams: 1 167904.pdf: 5901549 bytes, checksum: a56dc636d292874d62593d1a4b8a7b6b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-15T18:11:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 167904.pdf: 5901549 bytes, checksum: a56dc636d292874d62593d1a4b8a7b6b (MD5) Previous issue date: 1987-10 / Apresenta-se inicialmente neste trabalho o "estado da arte" sobre as técnicas de ensaios triaxiais drenados em areias. Faz-se, também, um estudo sobre um novo método de preparação de corpos de prova utilizando-se a pluviação onde se tem um controle da compacidade do corpo de prova. Estuda-se, a seguir, com sucesso uma técnica simplificada para saturação dos corpos de prova consistindo de uma percolação inicial (com água), com baixos gradientes, com a amostra fora da célula triaxial, submetendo-se-a posteriormente à contra-pressão. É feito, também, um estudo sobre a influência das condições das extremidades do corpo de prova sobre as características tensão-deformação-resistência. Isto é feito a partir do uso de membranas de látex lubrificadas com graxa de silicone colocadas no topo e na base dos corpos de prova. Finalmente, faz-se uma breve análise dos resultados obtidos à luz das abordagens tradicional e da teoria dos estados críticos. / This work iniciates with presentation of a state of the art on testing techniques employed in drained triaxial tests on sands. A study of a new method of specimen preparation using pluviation, where the unit weight of the sample can be previously specified, is also presented. ln addition, a simplified saturation technique in which the specimens were submitted, outside the triaxial cell, to a low gradient seepage water, followed by an application of backpressure, is also tested with success. The influence of the free-ends condition on the stressstrain- strength relationship is subsequently investigated through the use of lubricated rubber membranes placed on top and bottom of the specimen. Finally, a brief analysis of the results is made in the light of both the traditional and the critical state approaches.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-23T15:09:19Z No. of bitstreams: 1 166309.pdf: 2821975 bytes, checksum: 4cbdeb6f222521ed5a476f3cf8905813 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T15:09:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 166309.pdf: 2821975 bytes, checksum: 4cbdeb6f222521ed5a476f3cf8905813 (MD5) Previous issue date: 1988-03 / Este trabalho tem por objetivo estudar e comparar, com observações in situ, os resultados obtidos na análise dinâmica de fundações de máquinas, submetidas a excitações harmônicas verticais com amplitude função da frequência, através do método em que o solo é considerado semi-espaço elástico e do método em que o solo é substituído por molas lineares. Para tanto, utilizou-se ensaios de campo realizados nos EUA, em solos argilo siltoso de Vicksburg (WES) e arenoso de Eglin, e ensaios realizados, no Brasil, em areia siltosa, de Volta Redonda, típica de um solo residual jovem de gnaisse. Apresentou-se ainda, critérios a serem considerados no projeto, resumo dos métodos de cálculo, bem como os cuidados a serem tomados na determinação dos parâmetros do solo. / The aim of this research was to compare in situ test results with theoretical results of dynamic analyses used for machine foundation design. The tests were carried out on blocks submitted to vertical harmonic excitation with amplitude as function of frequence. In the analyses the soil was considered either as an elastic half space or as a set of linear springs. In order to achieve the research purpose, test results carried out on silty clay soil from Vicksburg (WES) (USA), sandy soils of Eglin (USA) and silty sand from Volta Redonda (BRAZIL) are analysed. The Brazilian soil was of young residual gneiss type. Finally, this work, also, shows design criteria, calculations methods and soil parameters to be used in dynamic machine foundation design.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-23T18:39:04Z No. of bitstreams: 1 165880.pdf: 2259997 bytes, checksum: 6fdc4c1976726b0d0eeb225829546dbe (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T18:39:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 165880.pdf: 2259997 bytes, checksum: 6fdc4c1976726b0d0eeb225829546dbe (MD5) Previous issue date: 1988-06 / Implementou-se no presente trabalho um programa, em microcomputador, para análise estática não-linear de estruturas constituídas por elementos de pórtico, treliça e cabos. A análise de treliças utiliza uma formulação Lagrangeana atualizada permitindo a representação de grandes deslocamentos. No caso de pórtico espacial pode-se considerar não-linearidade física e geométrica. A não-linearidade física é considerada através de uma matriz de rigidez elasto-plástica explícita, baseada na teoria plástica de vigas e em um critério de escoamento nodal. A rigidez dos cabos é determinada com base nas equações da catenária. Foram também adicionadas rotinas para o cálculo da ação hidrodinâmica. As características de onda são calculadas pela teoria linear de Airy, a corrente é interpolada linearmente e as forças induzidas nos elementos devido à onda e corrente são calculadas pela fórmula de Morison. O programa desenvolvido encontra aplicação em torres de transmissão de energia elétrica e em estruturas comumente encontradas na engenharia offshore. / This work describes a microcomputer program developed for static, non-linear analysis of guyed structures. The program may consider geometrically non-linear space truss elements, using an updated Lagrangean formulation for large displacement analysis. Geometrical and material non-linearities may also be considered for space frame elements. The material non-linearity is due to an explicit elastic-plastic stiffness matrix, which is based on the plastic theory of beams and on a nodal yelding criteria. Catenary equations are used to predict the cable stiffnesses. Routines for hydrodinamic forces were also added. Linear Airy theory is used to compute wave verocity and acceleration. Induced loads on members due to waver and current action are evaluated by Morison Equation. The program is very versatile and performs very well on the analysis of transmission lines with cross rope structures and structures commonly found on offshore engineering.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-27T15:27:01Z No. of bitstreams: 1 165702.pdf: 1670957 bytes, checksum: af08dc37317fca73e43f133737c7ceeb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T15:27:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 165702.pdf: 1670957 bytes, checksum: af08dc37317fca73e43f133737c7ceeb (MD5) Previous issue date: 1988-06 / O presente trabalho trata da análise de problemas viscoelásticos bidimensionais utilizando a transformada de Laplace e o princípio da correspondência para elasticidade Linear. Para a obtenção da transformada inversa, é utilizado o método de Durbin com algoritmo de Fast Fourier Transform (F.F.T.). Na primeira parte do trabalho, é desenvolvido um programa elástico bidimensional sendo feito um estudo comparativo para a resolução das integrais dos elementos singulares utilizando a integração por partes finitas e a integração por Gauss com a transformada de terceira ordem. Para problemas de descontinuidade de forças de superfície, é testado o elemento interpolado onde o ponto fonte é deslocado para o interior do elemento não modificando a função de interpolação. / The present work deals with a two-dimensional boundary element implementation for viscoelastic problems through the application of the Laplace transform and the correspondence principle. The inverse transform is obtained by using Durbin's method coupled with a Fast Fourier Transform (F.F.T.) procedure. ln the first chapters a 2-D elastic computer program is described where different numerical Gaussian technigues for computing the singular integrals are tested. Here, finite part integration and third degree coordinate transformations are included. For accurate representation of traction discontinuities on the boundary, the so-called interpolated element is tested. ln this element, the source point is located near to but not at the extremities of the element and the interpolation functions are not modified.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-27T17:24:30Z No. of bitstreams: 1 168790.pdf: 4016091 bytes, checksum: 7a1996e56487968374fc559c3a347642 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T17:24:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 168790.pdf: 4016091 bytes, checksum: 7a1996e56487968374fc559c3a347642 (MD5) Previous issue date: 1988-12 / Um modelo reduzido hidroelástico de plataforma offshore do tipo T.L.P. (tension leg platform) para águas profundas é projetado e construído de acordo com a teoria da semelhança. São apresentados o ajuste teórico-numérico do modelo, as técnicas de modelagem física e construtivas e os resultados obtidos com o modelo submetido a vibrações livres e sob a ação de ondas regulares. Dentre estes resultados, destacam-se aqueles obtidos experimentalmente para taxa de amortecimento, coeficiente de inércia e coeficiente de arrasto. E importante ressaltar que para o modelo sob ação de ondas, a comparação entre resultados experimentais e numéricos apresentou-se bastante favorável. A boa correlação entre resultados teórico-numéricos e experimentais permitiu garantir a validade da modelagem, das técnicas construtivas e da análise experimental adotadas. Além disso, esses resultados favoráveis conferem confiabilidade à modelagem experimental e permitem consequentemente a extrapolação de dados do modelo para o protótipo. Por fim, cabe ressaltar aqui que os dados obtidos, de caráter essencialmente experimental, são relevantes para um projeto racional deste tipo de estrutura offshore. / A hydroelastic reduced model of a deep water tension leg platform is designed and constructed according to the similitude theory. The theoretical-numerical model adjustements are presented as well as the physical modelling and constructive techniques. The obtained results from free vibration tests and the action of regular waves on the model are also shown. Among the available experimental results, those related to the damping ratio, inertia and drag coefficients should be highlited. It should be noted for the model under wave actions, the comparison between experimental and numerical results matches quite well. The good correlation between theoretical-numerical and experimental results validates the experimental modeling and constructive techniques and the experimental analyses. Further, these favorable results allows the extrapolation of data from model to prototype. Finally, it should be emphasized that the data obtained herein, essentially of experimental nature, are useful for a rational design of such offshore structure.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-28T16:54:05Z No. of bitstreams: 1 166184.pdf: 4231182 bytes, checksum: a9d10752174bcc209a72eb7920123a87 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-28T16:54:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 166184.pdf: 4231182 bytes, checksum: a9d10752174bcc209a72eb7920123a87 (MD5) Previous issue date: 1988-04 / Este trabalho tem por objetivo calcular recalques finais e coeficientes de adensamento de campo a partir de recalques medidos em placas no eixo do Aterro Experimental II construído pelo IPR-DNER sobre a argila mole de Sarapuí na Baixada Fluminense. O Aterro II consistiu de sete seções instrumentadas sendo cinco delas com drenos verticais e duas delas sem drenos. Para o cálculo de recalques finais e coeficientes de adensamento de campo foram utilizados os métodos de ASAOKA, ELLSTEIN, LONG e CAREY e TAN. Para os cálculos dos recalques finais foi também utilizado o método convencional a partir dos parâmetros obtidos de ensaios oedométricos. O método de ASAOKA foi o que proporcionou melhores resultados de recalques e coeficientes de adensamento sendo os resultados desses últimos comparados com medições realizadas em ensaios de laboratório e ensaios "in situ'. Foi feita uma avaliação preliminar da eficiência dos drenos concluindo-se que os drenos verticais não foram tão eficientes quanto esperados. / The purpose of this dissertation is to back calculate final settlements and coefficients of consolidation under Trial Embankment II built by Brazilian Highway Research Institute on the Sarapui's soft clay at Fluminense Plains. This embankment has seven instrumented sections being five of them with vertical drains and the other two with no vertical drains. The methods used for the calculation of final settlements and coefficients of consolidation were ASAOKA, ELLSTEIN, LONG e CAREY and TAN. For the calculation of the final settlement the conventional method was also used with parameters obtained from oedometer tests. The ASAOKA's method was concluded to be one which produced better results of both settlements and coefficients of consolidation, the results of the latter being compared with values obtained from "in situ"and laboratory tests. A preliminary evaluation of the drain efficiency showed that vertical drains were not as efficient as expected.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ARquivoTotal.pdf: 4176087 bytes, checksum: 2684155e3aa0ad4b28f87ccbf865e425 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The preparation of composite polymers with fillers and / or fibers has been a way of obtaining new materials and improvement of polymeric materials performance. In this scenario, loads of metallic quasicrystals AlCuFe have been emerged with high potential for use as reinforcement in polymer composites due their properties such as high hardness, friction and wear. In addition, quasicrystal loads can act as potential electrical insulators and they are excellent conductors of heat. This work presents a study of the thermal and mechanical behavior of composites made of Polyethylene ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) and quasicrystal (AlCuFe). These composites were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG), tensile testing, flexural testing, fracture toughness, and scanning electron microscopy (SEM). The DSC analyses suggest that with addition loads of quasicrystals into the matrix, the degree of crystallinity is increased. In TG analyses, the addition of the loads did not change the thermal stability of matrix, and mass losses remained in a single step. The mechanical tensile testing showed a slight increase of elastic modulus with increasing load, whereas for the bending testing an increase of elastic modulus occurred until to 2% load. The analysis of SEM showed a lack of load/matrix adhesion, and a good distribution of quasicrystal in UHMWPE composites. The fracture energy was decreased when the load of quasicrystal was increased in UHMWPE composites, resulting in a more fragile behavior of 98/2, 95/5 and 90/10 composites than pure UHMWPE. / A preparação de compósitos de polímeros com cargas e/ou fibras tem sido um meio de obter novos materiais e de melhorar o desempenho dos materiais poliméricos. As cargas metálicas de quasicristais de AlCuFe, surgiram com grande potencial para uso como reforço em compósitos poliméricos, devido suas propriedades como elevada dureza, resistência a fricção e ao desgaste, além de agirem como isolantes elétricos e serem excelentes condutores de calor. Este trabalho apresenta um estudo do comportamento térmico e mecânico de compósitos de Polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) e quasicristal (AlCuFe). Esses compósitos foram caracterizados por calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), ensaios mecânicos de tração e flexão, tenacidade à fratura e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O ensaio de DSC mostrou que com o aumento da carga quasicristalina na matriz o grau de cristalinidade sofreu aumento. Na análise de TG, a adição das partículas não alterou a estabilidade térmica da matriz, permanecendo em uma única etapa. O ensaio mecânico de tração mostrou um pequeno aumento do módulo elástico com aumento da carga, enquanto que no ensaio de flexão ocorreu aumento no modulo elástico até 2% de quasicristal. A análise da superfície de fratura mostrou a falta de adesão entre carga/matriz e uma boa distribuição das partículas do quasicristal no PEUAPM. A energia de fratura foi diminuída com aumento da carga quasicristalina, resultando em um comportamento mais frágil dos compósitos 98/2, 95/5 e 90/10 do que o PEUAPM puro.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte2.pdf: 1632843 bytes, checksum: 2c495bfe4324aa440676731f99a33b25 (MD5) Previous issue date: 2007-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Quasicrystalline structured materials bear singular properties such as elevated hardness, low superficial energy, low friction coefficient, good oxidation and corrosion resistance, high degrading resistance as well as low electrical and thermal conductivities. These materials can be obtained via conventional foundry, high energy grinding or mechanical alloying as well as fine film techniques. Nonetheless, these materials are very fragile. This makes bulk rods as used for mechanical components making also difficult. Therefore, most applications use the powder form as reinforcement in composite material and plasma spray superficial layers. One of the techniques that show excellent results is the high energy grinding technique of such quasicrystalline alloys after being obtained via the other more conventional techniques. The former technique is also known as Mechanical Milling, which allows the production of extremely fine powders (grain size below 1μm). The refined powders are often exposed to high temperatures either used for the productions of the reinforced composite materials or superficial layers. Hence, it is important to understand the thermal stability of quasicrystalline material as a function of the average particle size, temperature and atmosphere, extremely important parameters from the technological view point. The aim of this work is, therefore, to investigate the thermal stability of icosahedra quasycristalline powders of Al62.2Cu25.5Fe12.3 based alloys, which were obtained via the Mechanical Milling technique under controlled atmosphere as a function of the average particle size of the powder. Results show that the stability of the quasicrystalline powders is lost for very fine powders (after subjected to 20 hours of milling, ambient temperature). In this case, quasicrystalline phases turned into the β phase. Also, powders subjected to 10 hours of milling, the stability was lost when temperature reached 973K. On the other hand, powders subjected to 0,5 hours of milling maintained their stability up to the temperature of 973K. It has been proposed that such thermal stability is attributed to the formation of a fine aluminum oxide layer, which promotes localized chemical composition alteration and the formation of the cubic crystalline b phase as consequence. In order to avoid such oxide layer formation, the addition of bismuth was investigated. This addition was chosen in order to assess the formation of a protective external layer during the refinement process of the high energy grinding, acting as an oxygen barrier. Results show that powders ground with the addition of bismuth remained stable for longer periods of grinding. This suggests that bismuth addition does promote a formation of a fine protective layer, reducing the aluminum oxide formation. Also, the loss of the quasicrystalline structure is directly related to the formation of such aluminum oxide layer. / Os materiais com estrutura quasicristalina apresentam propriedades singulares, tais como: elevada dureza, baixa energia superficial e baixo coeficiente de atrito, boa resistência à oxidação e corrosão, elevada resistência ao desgaste e ainda baixas condutividades elétrica e térmica. Estes materiais podem ser obtidos por fundição convencional, moagem de alta energia (MAE) ou mecanossíntese e também por técnicas de obtenção de filmes finos. Entretanto, estes materiais são bastante frágeis o que dificulta seu uso na forma de tarugos para confecção de componentes mecânicos. Assim sendo, eles são preferencialmente utilizados em forma de pó como reforços em materiais compósitos ou para aplicação em camadas superficiais por plasma spray. Uma das técnicas de obtenção de pós, que apresenta excelentes resultados, é a moagem de alta energia das ligas quasicristalinas, previamente obtidas pelas técnicas convencionais. Esta técnica é conhecida como Refinamento por Moagem Mecânica (RMM) e permite a produção de pós extremamente finos, com granulometria abaixo de 1μm. Os pós refinados, por muitas vezes, são expostos à alta temperatura para produção de materiais compósitos ou para deposição de camadas superficiais, o que torna, então, o conhecimento da sua estabilidade térmica em função do tamanho médio de partícula, da temperatura e da atmosfera um aspecto de extrema importância do ponto de vista tecnológico. O objetivo principal deste trabalho é investigar a estabilidade térmica de pós icosaedrais quasicristalinos (IQC) de ligas Al62.2Cu25.5Fe12.3 obtidos por (RMM), sob atmosfera controlada em função do tamanho médio de partícula. Os resultados obtidos mostraram que os pós quasicristalinos muito finos (quando submetido a 20h de moagem, à temperatura ambiente) perdem sua estabilidade, transformando-se em uma fase cristalina β. Pós moídos por 10h, desestabilizam-se quando são aquecidos a 773K. Por outro lado, pós mais grosseiros, moídos por 0,5h permanecem estáveis até uma temperatura de 973K. Neste trabalho a desestabilização térmica foi atribuída a formação de uma fina camada de oxido de alumínio, que provoca a alteração localizada da composição química e consequentemente a formação de uma fase b de estrutura cristalina cúbica. Na tentativa de evitar a formação da camada de oxido foi também investigado o uso da adição de bismuto durante a moagem com o propósito de formar uma camada protetora sobre a superfície do pó quasicristalino e atuar como barreira ao oxigênio. Os resultados obtidos mostram que os pós moídos com bismuto permanecem estáveis por longos períodos de moagem. Isto sugere que o bismuto de fato promove a formação de uma fina película protetora que reduz a formação de óxido de alumínio e também que a perda da estrutura quasicristalina esta diretamente ligada a formação desta camada de óxido.